煤制油生产技术及其进展

精选优质文档-----倾情为你奉上/r/n精选优质文档-----倾情为你奉上/r/n专心---专注---专业/r/n专心---专注---专业/r/n精选优质文档-----倾情为你奉上/r/n专心---专注---专业/r/n煤制油生产技术及其发展态势/r/n万博煤化工周刊2007-2-27/r/n/r/n1生产技术现状/r/n（1）间接液化法。煤的间接液化分2步进行，首先将煤气化、净化，获得合成气，然后使合成气发生费-托反应制得液态烃。典型的气化技术是壳牌公司粉煤气化技术和德士古公司水煤浆气化技术，后者目前已经转让给GE能源公司。我国经过10多年的研究，目前已经建立了完整的水煤浆气化理论体系，并开发出拥有自主知识产权的水煤浆气化和粉煤气化技术，但尚未获得大规模应用。/r/n南非是个多煤缺油的国家，煤炭储量高3553.33亿吨，占一次能源的75.6%。南非自1955年开始采用煤间接液化技术生产汽油、煤油等油品和化工产品。南非Sasol公司现有2套煤间接液化制油装置，液态烃产能为707万吨/年（萨索尔堡32万吨/年、塞库达675万吨/年），其中合成油品500万吨/年，消耗煤4950万吨/年。/r/n中科院山西煤炭化学研究所（简称山西煤化所）自20世纪80年代开始研究开发铁、钴系催化剂煤间接液化技术，完成了2000吨/年工业试验，m（煤）/m（成品油）为5：1。2001年国家科技部"863"计划与中国科学院联合启动了煤制油重大科技项目。2年后，承担这一项目的山西煤化所取得一系列重要进展，研制的柴油清澈透明，十六烷值大于75，硫质量分数小于0.5x10-6，比欧V标准高10倍，比欧/r/nⅣ/r/n标准高20倍，属环保型清洁燃料。据介绍，山西煤化所将在产煤地建设10万吨/年煤间接液化制油示范厂，目前正在进行基础设计，预计2010年前投产。中国合成燃料公司-煤炭化学研究院中试研究结果表明，使用铁系催化剂，通过浆液床费-托反应制得柴油的选择性高达80%，另外生成少量液化石油气和高质量石脑油。/r/n煤间接液化制油技术至今尚未大规模推广应用，大多处于评估和验证阶段。壳牌(中国)有限公司、神华集团和宁夏煤业集团于2005年签署了谅解备忘录，共同开发洁净煤制油产品。根据备忘录，3方就壳牌间接液化煤制油技术在中国的应用进行为期9个月的可行性研究，内容包括市场分析、经济指标评估、技术解决方案、相关规定审核和确定项目地点。评估结果至今未见发布。神华集团和宁夏煤业集团将规划分别在陕西和宁夏各建设1座煤间接液化工厂，首期建设规模均为300万吨/年油品，估计总投资各为300亿元。2005年8月，美国Headwaters公司签订2项技术转让合同，在内蒙古建设2套3万吨/年煤制油验证装置。英国Race投资公司投资4000万美元，设计、建设间接法煤制油装置。/r/n（2）直接液化法。第1代煤直接液化--煤直接加氢液化技术于20世纪30年代在德国工业化。当时的液化反应条件较为苛刻，反应温度为470/r/n℃/r/n，反应压力为70MPa。1973年，世界石油危机使煤直接液化技术的研发重新得到重视，相继开发出了多种第2代煤直接液化工艺，如美国的氢-煤法、溶剂精炼煤法、供氢溶剂法等。这些工艺均已完成大型中试，技术上具备建厂条件，但由于建设投资较大，生产成本高，因而尚未工业化。/r/n几大工业国目前正在继续研发反应条件缓和、油收率高且成本较低的第3代煤直接液化技术，如德国IGOR公司和美国碳氢化合物研究公司的2段催化液化工艺等。中国煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院于1980年重新开展煤直接液化技术研究，现已建成煤直接液化、油品改质加工实验室。通过对我国上百个煤种进行的直接液化试验，筛选出15种液化油收率达50%以上的煤，并对4个煤种进行了直接液化工艺条件研究，开发出了直接液化催化剂。/r/n甘肃煤田地质研究所煤炭转化中心采用普通催化剂，首次将甘肃大有和天祝微量成分有差别的煤以6：4(质量比)配制成混合煤，440/r/n℃/r/n反应60s，煤转化率达95.89%，油产率提高至69.66%。与单一煤种液化工艺相比，混配煤液化工艺具有催化剂用量少、反应条件缓和、油产率高等优点。据测算，采用混配煤液化工艺制得汽、柴油的成本约为1500元/吨。据称，此项技术如果能在甘肃产业化，将为华亭、靖远、窑街等煤矿的煤炭转化及产业链延伸积累经验。/r/n"煤直接液化高效催化剂"是煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院承担的国家"863"课题，目前已通过验收，申请发明专利3项，实用新型专利2项。该院建成了1套催化剂连续制备中间试验装置，连续运转实验已经完成，并在煤液化连续试验装置上对所开发的催化剂进行了多次试验验证。该院自主开发的高效催化剂可均匀分散在载体表面，最大限度地发挥出催化剂的活性，用量仅为常规催化剂的1/4，液化油收率比常规铁系催化剂高5个百分点，催化剂成本仅为14-19元/吨(以煤计)，应用前景较好。神华集团决定在其煤直接液化示范工程的第一条生产线中采用此高效催化剂。/r/n2发展态势/r/n(1)间接液化法。目前国外仅南非建设有间接液化法煤制油装置。Sasol&公司Seeunda煤制油装置将煤转化为汽油、柴油、液化石油气和石化原料，石化原料用于45万吨/年乙烯装置。还有一些装置正在规划或建设中。美国2005年8月宣布，将采用间接液化工艺，在Arizona和NorthDakota地区建设超清洁柴油及其他燃料产能约为1万桶/d的煤制油装置，主要开发商为Headwaters公司。经过10多年筹备，美国WMPIPty公司于2006年初宣布，将在Gil-berton附近建设废煤(灰分质量分数为40%的屑状无烟煤)处理能力为140万吨/年的煤制油装置，超清洁液体燃料产能为5000桶/d，发电41MW．h。一期工程投运后，WMPIPty公司还将建设产能为一期工程10-12倍的工业化煤制油装置。二期工程将采用壳牌公司煤气化技术，采用南非Sasol公司费-托法工艺将合成气转化为液态产品，富石蜡粗烃采用雪佛龙德士古产品公司技术转化为柴油、喷气燃料和石脑油。美国Rentech公司2006年1月首次将费-托法煤制油专利技术转让给DKRW高级燃料公司，接受转让的是DKRW公司的子公司MedicineBow燃料和发电公司。项目分2个阶段实施，第1阶段将以煤为原料联产1万桶/d超清洁燃料并发电200MW．h，第2阶段将超清洁燃料产能提高到4万桶/d。Rentech公司专利技术将超清洁燃料生产、发电和减少CO2排放组合在一起，将费-托法尾气中未反应的H2和旁路合成气送至变换反应器，捕集由C0转化来的CO2，富氢物流作为联合循环透平机的燃料使用。美国合成油公司与澳大利亚Linc能源公司签约，采用合成油公司天然气制合成油-Linc能源公司煤地下气化组合技术，在澳大利亚昆士兰合作开发煤制油项目。尽管已有一些装置在规划建设之中，但离投入生产运行至少还需要几年时间，可资借鉴的实际经验并不多。/r/n我国正在加快间接液化法煤制油技术的验证步伐。潞安煤基合成油示范厂是山西省建设新型能源和煤化工基地的标志性工程，已于2006年2月在长治市开工建设。该项目的核心技术为中国科学院山西煤炭化学研究所自主研发的"煤基液体燃料合成浆态床工业化技术"，建成后将成为我国煤间接液化制油技术的第一条产业化生产线，拥有完全自主知识产权，浆态床反应器、费-托催化剂、油品加工及系统集成均由我国自主开发。该项目可将长治地区弃采的120亿吨高硫劣质煤转化为合成油，项目总投资400多亿元，主要产品为柴油、石脑油、液化石油气及少量混合醇燃料，预计销售收入为200亿元／年。近2-3年产能将达到16万吨/年，2008-2015年分2期建设产业化工厂，最终产能达到520万吨/年。/r/n云南开远解化集团有限公司利用小龙潭褐煤资源，规划建设30万吨/年甲醇及10万吨/年二甲醚项目，50万吨/年或100万吨/年合成油项目，褐煤间接液化生产汽油项目。甲醇及二甲醚项目计划于2006年建成。合成油项目投资大，技术含量高，计划分2步实施，2007年建成1套1万吨/年工业化示范装置，2008年建成50万吨/年或100万吨/年工业装置。/r/n利用玉申煤炭在山西省玉林县大保当建设煤制油的项目也在规划之中，项目分2个阶段建设，每期产能300万吨/年。北京鲁能煤炭化学工业公司宜布将在宁夏建设800万吨/年间接法煤制油项目，目前处于可行性研究阶段。陕西省宝鸡市已完成煤基合成油项目预可行性研究论证，计划建设48万吨/年煤制油项目。山西朔州连颅能源公司总投资100亿美元煤基合成油项目目前已进入实质性开发阶段，规划产能为500万吨/年，产品为合成汽油(辛烷值不低于90#汽油、不含硫及氮)、合成柴油、化工延伸产品等近500种。中国科学院还设想，2008年在山西大同及朔州的几个大煤田之间建成1个百万吨级煤基合成油企业。/r/n尽管国内巳宣布将建设或酝酿建设数套煤间接液化制油项目，但尚无成功的放大经验，山西潞安煤基合成油示范厂的验证结果令人拭目以待。/r/n（2）直接液化法。神华煤直接液化制油是世界首个大型直接液化法煤制油项目，其可行性研究于2001年3月获国务院批准，核心技术由美国碳氢技术公司引进，将神华煤直接转化为汽油、柴油和石脑油，原煤耗量为1500万吨，副产品可延伸至硫黄、尿素、聚乙烯、石蜡、煤气等，预计销售额为60亿元/年，税后净利润15.7亿元／年，投资收回期11年。煤液化、天然气制氢、煤制氢、空分等系统均为世界同类装置中最大的。装置已于2004年8月底在内蒙古自治区鄂尔多斯市开工建设，油品总产能为500万吨/年，一期工程达到320万吨/年(汽油50万吨/年，柴油215万吨/年，液化气31万吨/年，苯、混合二甲苯等24万吨/年)，将分步建设3条主生产线14套主要生产装置(包括煤液化、煤制氢、溶剂加氢、加氢改质、催化剂制备等)，总投资245亿元，用煤量970万吨/年。第1条生产线将于2007年7月建成，后2条生产线计划2010年前后建成。/r/n神华集团还计划在新疆建设规模为820万吨/年的煤制油项目。煤炭科学研究总院的研究结果显示，神华集团新疆公司黑山矿区煤是直接液化的理想原料。神华集团新疆公司计划在未来几年内投资375亿元，在黑山建设320万吨/年煤直接液化项目，预计2011年投产。神华集团新疆公司还将与昌吉回族自治州、新疆特变电工股份有限公司和哈密煤业集团合作，在昌吉州建设煤化工园区，首期煤制油项目规模为100万吨/年，最终目标为500万吨/年。拟建的云南先锋煤液化厂褐煤处理能力为257万吨/年，汽油产能35.34万吨/年，柴油53.04万吨/年，液化石油气6.75万吨/年。预可行性研究报告于2004年5月通过专家评估。这是我国利用国外基本成熟的煤直接液化技术建设的首批项目之一。估算总投资103亿元，建设期为4年。先锋褐煤具有活性高、惰性组分